CN101704446A - 用于传送带的传感器系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于传送带的传感器系统。提供一种用于移动的传送带的监控系统，所述移动的传送带具有多个嵌入的加强绳索和识别标签。标签阅读器检测和识别经过所述标签阅读器的识别标签，而带监控器扫描绳索以检测多个磁基准点和至少一个绳索的损伤事件。与所述带监控器和所述标签阅读器通信的控制单元分析所述带监控器，以识别所述多个磁基准点和损伤事件。所述控制单元也基于所检测和识别的识别标签和在所述多个磁基准点中的磁基准点来从带图获取在移动的传送带上的带位置。当识别出损伤事件时，控制单元基于所获取的带位置来确定所述损伤事件的位置。

Description

用于传送带的传感器系统

技术领域

本发明涉及监控传送带的状况，更具体地涉及用于检测和定位带变差和损伤的传送带的传感器系统。

背景技术

在大量商业应用中，常见的是使用重型传送带来传送产品和材料。如此使用的传送带可能较长，例如大约数英里，并且代表着工业材料处理操作的高成本部件。这样的传送带可能有10英尺宽，并且可能有3英寸厚。主要的带材料一般是适度柔性的弹性材料或者橡胶类材料，并且所述带通常由多个纵向延伸的金属线缆或者绳索加强，所述多个纵向延伸的金属线缆或者绳索定位在所述带内并且沿其长度延伸。这样的传送带经常用于例如在采矿应用中在地下和/或地上传送大块材料。所述传送带和相应的驱动器容易受到正常的磨损以及来自被传送的材料和/或严酷的环境条件的损伤的影响。在传送带受到灾难性的损伤或者以其他方式变得不能工作的情况下，维修传送带、清除漏出的材料和相关的停工时间的成本相当大。

与使用金属加强绳索相关联的问题是连续使用传送带，久而久之，所述绳索趋向于退化。例如，在传送带的弹性材料中可能存在裂缝，所述裂缝使得水或者甚至可能的酸与一个或多个绳索接触，并且潜在地导致绳索的腐蚀，所述酸例如由水与所传送的材料反应而产生。绳索损伤也可能起因于在传送装置上传送的产品或者材料的侵蚀性影响。也可能由于长时间的连续使用，由金属的自然磨损或者可能的疲劳而产生退化。有时候，绳索的损伤是完全断裂，而在其他情况下，绳索的损伤可能是仅仅使得传送带变弱的部分退化。

因为绳索被隐蔽在传送带的弹性材料内部，因此检测任何损伤是有挑战性的。不幸的是，当损伤足够严重以至于其变得从外部可见时，可能发生传送带的灾难性故障。更一般而言，损伤可能导致使得进一步使用传送带有危险的情况。因为这个原因(还有别的原因)，一般在工业中的惯例是通过提供足够大的误差容限来保险设计传送带，所述足够大的误差容限使得传送带能够合理地安全工作，即使加强绳索被适度地损伤了也是如此。

因此，监控传送带的状况已经变成惯例。监控的目的是识别对于传送带的加强绳索的损伤，以便减少完全故障的可能性并且提供及时的维修和其他预防维护。监控有效地增加了传送带的寿命或者耐久性。在这方面，一个惯例是对传送带每年一次或者每年两次地进行分析。为此，通常除了传送带的拥有者或者用户之外的诸如传送带的制造商或者某个其他第三方的独立实体(例如外聘顾问)将来到现场，并且建立监控系统以便收集关于传送带在使用期间的数据。一般对于传送带的多次回转收集数据，并且可能需要几个小时来完成所述收集。一旦收集了数据，外聘顾问将离开现场位置，并且将所述数据带到另一个远程位置进行分析。所述数据然后被查看，并且产生报告，该报告提供关于传送带状况的细节和任何推荐的维护。取决于所述顾问，可能需要几天到几个星期来完成所述分析和报告。

已经开发了连续监控系统，所述连续监控系统收集关于传输系统的数据，以确定损伤并且可能地检查、维修或者替换传送带的部分.虽然使用连续的监控，但是这样的系统受到与如上所述的那些类似的缺陷.具体地，所述数据通常被发送到远程地点以进行分析和报告，从而确定损伤的位置；所述数据复杂并且容易受到主观解释的影响，并且缺少用于找到事件以检查、维修或者替换传送带的部分的指令所基于的清楚标准.即使本地地分析数据，在分析后，也可能难以沿着传送带定位所识别的损伤的位置.一般而言，可以从传送带获得的唯一的基准点是接头位置，所述接头位置可能相隔即便不是更远的话也从大约30米(大约100英尺)到超过大约450米(大约1500英尺)，使得对所识别的损伤的位置做出确定非常具有挑战性.在具有多个中间接头的带的情况下，对于带操作人员或者维护人员而言，定位损伤事件的基准点甚至可能更具有挑战性.另外，传统的传感器系统启动较高级别的保护所需要的时间可能与使得参考标记或者事件经过所述带监控器传感器的带完全转动一周的时间一样长.

因此，在工业上需要一种改进的传送带监控系统，其将传感器损伤图(map)与物理带标记相关，以便最小化启动绳索损伤监控所需要的时间，并且迅速地和精确地定位传送带的受损区域。

发明内容

本发明的实施例通过提供一种用于移动的传送带的监控系统来处理现有技术中的这些和其他缺陷，所述传送带具有多个嵌入的加强绳索和多个识别标签。所述监控系统包括：标签阅读器，用于从经过标签阅读器的所述多个识别标签中检测和识别识别标签的存在；带监控器，其被配置成检测传送带中的诸如接头的多个磁基准点和损伤事件；以及控制单元，其与所述带监控器和所述标签阅读器通信。所述控制单元可用于评估所述损伤事件，并且检测损伤事件相对于所述多个接头中的接头的、在所述带的一部分上的位置，其中通过唯一的识别标签以及在一些配置中通过唯一的封面标记(cover branding)来识别所述传送带的每个部分。

在一些实施例中，所述系统的传送带由托辊层、构架层和运送层构成。所述多个绳索设置在所述构架层中，并且所述多个识别标签设置在托辊层中的相间的位置处。可替换地，对于具有超过3层的带，所述多个识别标签可以设置在所述带的构架层或者其他层中的相间位置处。

在已经检测到损伤事件后，所述控制单元可进一步用于确定损伤事件的严重程度。照此，所述控制单元可用于另外确定损伤事件是否是严重的损伤事件。因此，所述系统还包括响应于识别所述损伤事件而提供的警报和用于向监控系统的操作员通知推荐的动作和损伤事件的位置的显示器。如果确定损伤事件是严重的损伤事件，则可以显示消息以向监控系统的操作员通知所述损伤事件的位置。

在一些实施例中，所述系统的带监控器可以包括：磁体，用于当所述传送带移动时磁化所述传送带的该至少一个绳索；以及传感器阵列，其与所述磁体纵向地隔开。所述传感器阵列被配置成测量该至少一个绳索的磁场。因此，所述控制单元还可以用于基于所述至少一个绳索的所测量的磁场来识别损伤事件。在一些实施例中，所述损伤事件可以是绳索中的断裂，而在其他实施例中，所述损伤事件可以是该至少一个绳索的磨损。在另外的实施例中，损伤事件可以包括这两种状况。

本发明的实施例还提供了一种用于监控移动的传送带的方法.在这些实施例中，所述传送带具有多个嵌入的加强绳索和多个识别标签.所述传送带系统可以是具有标签阅读器和带监控系统的类型，所述标签阅读器用于从经过所述标签阅读器的该多个识别标签中检测和识别识别标签的存在，所述带监控系统用于检测多个接头.当监控移动的传送带时，基于所述多个接头中的接头以及所检测和识别的识别标签，从带图获取在移动的传送带上的带位置.使用带监控系统来扫描传送带的绳索.来自所扫描的绳索的数据被分析，以识别传送带中的该多个绳索中的至少一个绳索的损伤事件，并且响应于识别所述损伤事件，基于所获取的带位置来确定所述损伤事件的位置.

在一些实施例中，所述监控还响应于识别损伤事件而确定所述损伤事件的严重程度。照此，当损伤事件不是严重的损伤事件时，所述监控识别所述损伤事件先前是否已经被检测到，并且响应于识别所述损伤事件先前已经被检测到，确定所述损伤事件的严重程度是否已经提高。所述监控还可以响应于识别出所述损伤事件的严重程度已经提高而存储所述损伤事件的提高的程度。所述监控也还可以响应于确定所述损伤事件的严重程度已经提高而进一步确定，所述损伤事件提高是否已经超过了所述损伤事件的阈值严重程度值。响应于确定所述损伤事件提高超过所述阈值，可以提供警报来向所述系统的操作员通知所推荐的动作，并且向操作员通知损伤事件的位置。所推荐的动作可以包括：检查传送带；执行传送带的大修；执行传送带的小修；执行传送带的接合；忽略损伤事件；或者其组合。当所述损伤事件是严重的损伤事件时，可以提供警报，停止传送带，并且向所述系统的操作员通知所述损伤事件的位置。

本发明的其他实施例也提供了一种用于监控移动的传送带的方法。所述传送带具有多个嵌入的加强绳索和多个识别标签。所述传送带系统具有：标签阅读器，用于从经过所述标签阅读器的该多个识别标签中检测和识别识别标签的存在；以及带监控系统，用于检测多个接头。在这些实施例中，基于所述多个接头中的接头以及所检测和识别的识别标签，从校准表获取下一个识别标签的相关联的时间和距离目标值，这启动了与时间和距离目标值相关联的时间和距离计数器。可以通过接头的识别来重新设置这些时间和距离目标值。使用带监控系统来扫描传送带的绳索，并且来自被扫描的绳索的数据被分析，以识别传送带中的该多个绳索中的至少一个绳索的损伤事件。响应于识别所述损伤事件，基于接头、所检测和识别的识别标签和接下来的识别标签的时间和距离目标值来确定所述损伤事件的位置。

在那些实施例中，也可以响应于识别损伤事件而确定所述损伤事件严重程度。当所述损伤事件不是严重的损伤事件时，可以识别先前是否已经检测到所述损伤事件。响应于识别先前已经检测到所述损伤事件，可以确定所述损伤事件的严重程度是否已经提高。可以响应于确定所述损伤事件的严重程度已经提高而存储所述损伤事件的提高的指示。如果所述损伤事件提高超过了所述损伤事件的阈值严重程度值，可以提供警报来向所述系统的操作员通知所推荐的动作，并且向操作员通知损伤事件的位置。当所述损伤事件是严重的损伤事件时，可以提供警报，可以停止传送带，并且可以附加地向监控系统的操作员通知严重损伤事件的位置。

另外，在一些实施例中，可以产生提供关于传送带的信息的报告，并且可以在打印机上打印这个报告.然后可以基于从识别标签读取的信息而将所打印的报告与物理带位置相关.在其他实施例中，可以在现场以外的位置产生打印报告，并且可以由第三方准备打印报告.

基于下面的附图和详细说明，这些和其他优点将显而易见。

附图说明

被并入说明书并且构成其一部分的附图图解了本发明的实施例，并且与上面给出的本发明的一般说明以及下面给出的详细说明一起用于解释本发明的原理。

图1是与本发明实施例相一致的传送带系统的一部分。

图2A是在图1的传送带系统中的传送带的一部分的图示，其中示出了损伤事件。

图2B是图2A中的损伤事件的磁性质的示例性输出。

图3是图1的传送带系统的带监控系统的特定实施例的图示。

图4是适合于与图3中的带监控系统对接的计算机的示例性硬件和软件环境的方框图。

图5是合并了识别标签的图1的传送带系统的一部分。

图6是图解监控图5的传送带系统的处理的流程图。

图7是图解用于在图5的传送带系统上定位严重事件的、本发明的实施例的替代方法的流程图。

应当明白，附图不必是按照比例的，其给出了用于说明本发明的基本原理的各种优选特征的一定程度上简化的表示。将部分通过特定预期的应用和使用环境来确定在此所公开的操作顺序的特定设计特征，其包括例如各种所图解的部件的特定尺寸、取向、位置和形状。所图解的实施例的某些特征已经相对于其他特征被放大或者失真，以便于可视化和清楚的理解。特别地，为了清楚或者例示，可以将薄的特征加厚。

具体实施方式

本发明的实施例包括监控系统和方法，用于监控移动的传送带的绳索损伤，诸如绳索的完全折断或者部分损伤。参照图1，一种示例性传送带系统10包括传送带12和带监控系统，所述带监控系统大体被标示为14。现代的传送带通常由多层材料构成。例如，传送带(带)12的一个实施例可以包含诸如托辊层16之类的层，所述托辊层一般是接触用于移动带12的辊或者其他机构的适度柔性的橡胶类材料。另外，带12也可以包含运送层18，运送层18也可以由适度柔性的橡胶类材料构成。运送层18接触被传送带12移动的产品或者材料。在托辊层16和运送层18之间是带构架20。构架20一般包括多个金属绳索22，它们纵向地延伸通过适度柔性的橡胶类材料，用于向传送带12提供附加的强度。传送带12的其他实施例可以包含比在图1中图解的示例性带更多或者更少的层。另外，本领域技术人员将认识到，包括带的不同层的材料可以是相同的，或者更典型地，对于每层是不同的，其中基于带中的层的功能来选择它们的材料特性。

一般而言，通过使用磁体24来磁化金属绳索22并且使用传感器26来检测在绳索22中的损伤，实现在带监控系统14中对于带的状况的监控.在各个实施例中，磁体24可以是永磁体或者电磁体，而传感器26可以是传感器阵列，其包括多个磁场传感器27.绳索22中的损伤事件被指示为由传感器26检测的磁极(北或者南).传感器26然后可以向数据获取单元28发送数据，数据获取单元28还可以向控制单元发送所述数据.图2A图解了图1的带12的部分，其中暴露出绳索22.商业可获的传送带一般由若干区段构造，所述若干区段在长度上通常在大约150米(大约500英尺)到超过大约450米(大约1500英尺)，它们被拼接30在一起以形成连续带12.另外，经常通过切除损伤部分并且在新的部分拼接30来维修带12的损伤区段.另外图解的是损伤事件32和34.

图2B示出了来自带监控系统的绳索22的磁性质和损伤事件32、34的示例性输出。在特定的实施例中损伤事件32、34可以分别是绳索的部分损伤或者绳索中的折断。在一些实施例中，部分损伤可以包括绳索的磨损。如图2B中所示，带12中的接头30在来自传感器26的输出中产生峰值36。因此，图2B的“传送带特征标(signature)”输出表示包括三个峰值36、38和40，其指示带中的接头，并且指示带中的加强绳索22的状况。因为图2B的峰值36具有基本上均匀的幅度，因此这指示在接头30中的钢绳索22的均匀重叠，使得传送带12的磁阻对于接头30的长度基本不变。现代的监控系统使用这种指示来识别在传送带12中的接头30。在使用DC磁发电机的一些系统中，在接头30(通过输出模式36识别)和损伤事件32、34(也通过输出模式38、40识别)两者之上测量不均匀的弥散场结构。

绳索的磁性质和损伤事件的检测通常包括检测带12的磁场，特别是由磁体24感应并且由传感器26检测的钢绳索22的磁场。在一个代表性实施例中，磁体24通过交流电和线圈在绳索22上产生磁通，而可以包括至少一个霍尔效应传感器的传感器26可用于检测绳索22感应的磁通。在绳索22的磁通中的异常指示磁极，磁极可以指示损伤事件或者接头。因此，数据获取单元28可用于从传感器26接收数据，以确定在绳索22的磁通中是否有异常，所述异常可以指示损伤事件32、34或者接头30。

在可替代实施例中，磁体24可以包括可用于在绳索22上产生磁通的除了上述交流电磁体之外的任何类型的磁体。而且，在可替代实施例中，系统10可以包括不止一个磁体24，每个磁体具有不同的操作特性。另外，在可替代实施例中，传感器26可以包括可用于检测绳索22的磁通的除了上面公开的霍尔效应传感器之外的至少一个磁力计。例如，传感器26可以包括至少一个磁通门磁力计、至少一个特斯拉计、至少一个高斯计、至少一个其他的磁力计和/或其组合，以检测绳索22的磁通。

虽然在图2B中示出了来自带监控系统14的绳索22的磁性质和损伤事件32、34的一种类型的输出，但是本领域技术人员可以明白，可以在不脱离本发明的范围的情况下使用可替代的输出。例如，用于确定绳索22的磁性质和带12的损伤事件32、34的可替代输出可以包括所检测的绳索22的磁通的波形及其分析的说明。

在图3中图解的传送带系统10的特定实施例中，带监控系统50可以永久地耦合到传送带系统10，以便提供对传送带12的连续监控能力.可替代地，带监控系统50可以被配置成可操作地耦合到传送带系统10，以便提供对传送带12的周期性监控.在美国专利4,864,233、美国专利4,439,731、美国专利5,570,017和美国专利5,847,563中已经公开了使用磁检测的示例性带监控系统，所述美国专利4,864,233、美国专利4,439,731、美国专利5,570,017和美国专利5,847,563的公开在此全部引入以供参考.这些系统使用所产生的磁场来磁化在传送带中的绳索，然后在磁化的绳索中寻找异常，以识别对带中的绳索的磨损和损伤.PCT公布No.WO97/05047也公开了使用磁场以及磁化绳索来检测损伤事件，PCT公布No.WO97/05047的公开也在此全部引入以供参考.这种特定的监控系统50使用以倾斜角度定位在传送带两端的金属绳索来检测裂口，这种特定的监控系统50可以适于监控带本身中的钢绳索.磁通产生器52与在所述公布中公开的磁化绳索类似地磁化在所述带中的绳索22.感测单元56感测磁通泄露，所述磁通泄露被记录在数据获取单元60中，并且被提供到控制单元62以进行处理.也可以使用编码器58来向控制单元62提供带速度信息，使得可以从最后检测的接头沿着传送带12适当地定位任何检测到的损伤事件.

南非德班(Durban)的Advanced Imaging Technologies开发了一种可替代系统。一般而言，在这种系统中，带监控系统包括：DC磁场发生器；AC磁场发生器；磁场感测单元；用于确定传送带12的行进速度的编码器；以及数据获取系统，用于处理从场感测单元接收的信号，并且用于向控制单元提供数据。

在示例性实施例中，控制单元62可以是计算机100。如图4中所示意地示出的，计算机100通常包括至少一个处理器102，除了耦合到其它装置，其还可以耦合到数据获取系统60和编码器58，并且还耦合到存储器104。处理器102可以表示一个或多个处理器(例如微处理器)，并且存储器104可以表示随机存取存储器(RAM)装置，所述RAM装置包括计算机100的主储存器以及任何补充级的存储器，诸如高速缓冲存储器，非易失性或者备份存储器(例如可编程或者闪存存储器)、只读存储器等。另外，存储器104可以被视为包括物理地定位在计算机100中的其他位置的记忆体储存器(memory storage)，例如在处理器102中的任何高速缓冲存储器以及用作虚拟存储器的任何储存容量(storagecapacity)，其例如被储存在大容量储存装置106上。大容量储存装置106可以包含高速缓冲存储器或者其他数据储存器，其可以包括一个或多个数据库108。

计算机100通常也接收用于与外部传送信息的若干输入和输出。为了与用户或操作员对接(interface)，计算机100通常包括一个或多个用户输入装置110(例如除了其它，特别有键盘、鼠标、跟踪球、操纵杆、触摸板、小键盘、输入笔和/或麦克风)。计算机100也可以包括显示器112(例如除了其它，特别有CRT监视器、LCD显示板和/或扬声器)或者其他输出装置，诸如打印机114。到计算机100的接口也可通过直接地或者远程地连接到计算机100的外部终端，或者通过经由网络116、调制解调器或者其他类型的通信装置与计算机100通信的另一个计算机。

计算机100在操作系统118的控制下工作，并且执行或者以其他方式依赖于各种计算机软件应用、部件、程序、对象、模块、数据结构等。计算机100在网络116上通过网络接口120通信。一般而言，用于实现本发明的实施例所执行的例程无论被实现为操作系统的一部分或者特定应用、部件、程序、对象、模块或者指令序列都在此被称为“计算机程序代码”或者简称为“程序代码”。所述计算机程序代码通常包括一个或多个指令，它们在各种时间驻留在计算机中的各种存储器和存储装置中，并且当被计算机中的一个或多个处理器读取和执行时，使得该计算机执行用于执行包含本发明的各个方面的步骤或者元素所需要的步骤。

在本发明的一些实施例中，带监控系统14可以提供按需(on-demand)报告特征，其产生报告，所述报告为带操作员提供关于传送带12、其状况和推荐的动作项目的信息.可替代地，可以向现场外部发送带数据以进行分析，并且产生报告，所述报告提供关于带的绳索损伤和其位置的详细信息.参照图4，可以诸如使用计算机100的输入装置110来本地接收用于产生报告的指令.可替代地，可以例如从可操作地通过网络116耦合到计算机100的另一个计算机远程接收指令.根据本发明，可以以若干格式来输出所述报告.举例而言，所述报告可以被输出到计算机100的显示器112或者打印机114.可替代地或者附加地，可以以各种格式(例如pdf、html和其他公知格式)来提供所述报告，并且通过网络116(例如电子邮件、互联网、诸如文本收发的短消息服务和/或者用于发送数据的其他已知的程序、协议等)来向远程位置发送所述报告.在任何情况下，所述报告都提供关于传送带12的信息，所述信息允许用户作出及时的维护决定，这减少了灾难性事件的可能性，并且延长了传送带12的寿命.如上所述，所述报告特征是按需的，并且因此可以在任何时间产生.例如，操作员可以使用用户输入110(例如键盘)来使得带监控系统14在打印机114上打印报告.因此，在这个示例中，在操作员期望的任何时间在现场向传送带12提供报告.

在图3中以箭头150指示传送带12的行进方向。磁通产生器52和场感测单元56在传送带12两端延伸，并且与其隔开(例如悬在带12上方)较短的距离(例如大约4-5厘米)。编码器58可操作地耦合到传送系统10的托辊，以监控传送带12的行进速度。磁通产生器52和场感测单元56可以延伸到传送带12的侧152、154之外。可以明白，行进方向150限定了纵向，并且横向限定为横跨传送带，并且垂直方向限定为与传送带12垂直。

典型的传送带具有大约10毫米到大约25毫米的绳索间距。本领域技术人员可以明白，在传送带12中的绳索22的数量依赖于绳索22的间距和传送带12的宽度。虽然在图3中仅仅示出了四个这样的绳索22，但是应当认识到，可以根据具体应用使用更多或者更少的绳索22。例如，绳索22的尺寸、间距和数量较大程度地确定了传送带12的性质，所述性质包括强度。本领域普通技术人员可以认识到如何选择适当的传送带参数来满足具体应用的要求。

在使用中，在传送带12的操作期间，通过磁通产生器52来产生磁通，磁通产生器52沿着绳索22的整体长度来磁化绳索22。场感测单元56的传感器感测所述磁场。由场感测单元56提供的信号被数据获取系统60接收，并且被计算机100处理。可以在现场分析这种监控产生的数据，并且将结果存储在计算机100的存储器104中。与在图2B中图解的一般结果类似，可以在报告中或者在计算机显示器112上向操作员提供实时的现场分析的结果，指示传送带12的状况和针对延长传送带12的寿命的潜在推荐的动作项目。

即使传感器技术改善了对在传送带的绳索中的损伤事件的检测，在一些传统的带监控系统中，可用于定位损伤事件的基准仍然是带12中的接头30。在其他传统的带监控系统中，可以在带12中布置附加的磁体作为基准点。可替代地，也可以在带12中布置接近传感器、编码器和/或其他位置装置来作为基准点。这些的每种可以提供局部化的基准点来在定位损伤事件中用作基准。但是，并且如上所述，带由多个区段构成，使得在不知道所述区段的情况下，定位损伤事件具有挑战性。而且，当维修损伤的带时，如上所公开的维修带12的一种方法是去除损伤的区段，并且增加新的带区段，这引入了附加的区段和接头30。在不能相对于另一个接头识别特定区段中的特定接头的情况下，固有地不均匀的接头模式也可能在定位损伤事件中引入附加的挑战，即使当仅仅使用接头作为基准时也是如此。

为了帮助减轻这种状况，并且如图5中所示，可以在已知的位置处沿着带12纵向地布置多个识别标签170、172(两者被示出在图5中的带系统的部分中)，所述已知的位置可以被存储在计算机100的储存器108中的传送带图中.识别标签170、172可以提供在沿着带12的接头位置之间的附加的识别信息.一些实施例也可以将识别标签布置在接头位置，以便唯一地识别接头本身.识别标签170、172被标签阅读器174检测和识别.在一些实施例中，标签阅读器174可以连接到数据收集装置28以及传感器26，并且然后可以将识别数据从数据收集装置28发送到计算机100.识别标签170、172可以被并入带结构中，例如被布置在托辊层16和构架20之间.在其他实施例中，所述识别标签可以布置在其他层之间，或者被并入到带12的特定层中.

在一些实施例中，每个识别标签170、172可以是RFID标签。一般而言，RFID标签包含至少两个部分。一个部分是集成电路，用于存储和处理信息，调制和解调(RF)信号和其他专用功能。另一个部分是用于接收和发送所述信号的天线。在一些实施例中，每个识别标签170、172可以被配置成接收、存储和发送关于所述带的信息，包括识别标签170、172的唯一识别、其中设置了每个识别标签170和172的带区段的识别、带区段的服务历史的识别和与带区段的制造历史相关的信息，所述与带区段的制造历史相关的信息其中包括带12构造信息、带的估计使用期限、制造带的日期、推荐的带负荷极限。

一些RFID标签具有无源配置，其没有内部电源。相反，由阅读器174产生的进入的射频信号在天线中感应的微小电流给标签170、172中的集成电路提供了恰恰足够的功率来加电和执行动作，所述动作诸如存储诸如上面所公开的数据、发送响应或者两者。大多数无源标签通过从阅读器174反向散射载波来发出信号。这意味着天线必须被设计为从进入的信号收集功率，并且还发送向外的反向散射信号。照此，无源RFID标签的响应不一定仅仅是ID编号；标签芯片也可以包含非易失性、可写存储器，用于存储诸如上面的带信息的数据，本发明的实施例使用的上述RFID标签一般被设计成存储其中设置了RFID标签的带区段的识别，这种识别然后可以被读取并且与传送带图相比较，以确定带位置。因此，本领域技术人员可以明白，识别标签170、172可以用于存储传送带状况数据，其可以另外使用标签写入器被写入到标签，所述标签写入器可以被配置有标签阅读器174或者作为其一部分。

在图6中的流程图200图解了用于监控传送带系统的本发明的实施例的方法。当传送带在移动时，带监控器和标签阅读器为了损伤事件、接头和识别标签而扫描传送带(块202)。在带监控器中的传感器从所述扫描检测绳索特性，并且识别接头，同时，当标签依序通过标签阅读器时，标签阅读器从所述识别标签读取带区段识别数据(块204)。可以使用接头位置和来自识别标签的带区段识别数据来参考传送带图，以确定带上的位置(块206)。另外，将绳索特性与所存储的图相比较(块206)，所述图可包含与绳索磨损或先前的损伤事件有关的数据。在一些实施例中，带位置数据可以与绳索磨损或者先前的损伤事件一起被存储，以帮助跟踪所述带的状况。

如果带监控器从扫描中没有发现损伤(决策块210的“否”分支)，则扫描在块202继续。但是，如果发现了新的损伤事件(决策块210的“是”分支)，则基于识别符确定损伤事件的严重程度和损伤事件的位置。所检测的损伤事件的严重程度和如基于识别标签以及相对于识别标签的位置的损伤事件的带位置被存储在存储器中，诸如被存储在图中(块212)。如果确定损伤事件是严重事件(决策块214的“是”分支)，则可以在存储器中记录严重事件(块216)。通过显示消息或者其他通知，可以向带的操作员通知严重事件(块218)。也可以提供警报(块220)，并且可以停止所述带(块222)以避免任何进一步的损伤或者不安全的操作状况。

如果确定损伤事件不严重(决策块214的“否”分支)，则确定以查看所述损伤事件是否是在先前损伤事件中增长的结果.如果所述损伤事件是先前事件增长的结果(决策块224中的“是”分支)，则将所述损伤事件的增长和从识别标签确定的位置记录在所述图或者其他位置(块226).在记录了所述事件后，或者如果确定没有增长(决策块224的“否”分支)，将所述损伤事件与阈值相比较.如果所述损伤事件超过所述阈值(决策块228的“是”分支)，则可以提供警报(块230).可以向带系统的操作员通知所述事件，并且可以根据所述损伤事件的严重程度另外向所述操作员提供推荐的动作(块232).在通知后或者如果未超过所述阈值(决策块228的“否”分支或者在块232后)，所述带和识别标签的扫描在块202继续.

在图7中的流程图300图解了本发明实施例的方法，用于物理地定位传送带的损伤事件，诸如传送带的绳索的完全折断或者部分损伤。如上所述，当传送带移动通过传感器时，带监控器和标签阅读器为了损伤事件、接头和识别标签而扫描传送带。在确定已经发生了损伤事件后，确定与损伤事件相关的识别标签(块302)。在一些实施例中，在与所述损伤事件同一带区段上的识别标签被确定为与所述损伤事件相关联的识别标签。在其中每个带区段可能没有识别标签的其他实施例中，与损伤事件相关联的识别标签可以位于邻近或者近处的带区段上。因此，可以参考传送带图来确定损伤事件位置。操作员被通知所确定的识别标签和其他损伤事件信息，包括至少一个基准点，以定位所述损伤事件(块304)。在一些实施例中，可以向操作员通知所确定的识别标签和与确定损伤事件相关的其他损伤事件信息(图6中的块218)。在其他实施例中，可以向操作员通知所确定的识别标签和与实时地或者在由第三方在现场或者在现场之外的位置的分析后产生的报告相关的其他损伤事件信息。

如上所述，本领域普通技术人员可以明白，损伤事件可以发生在未配置有识别标签的带区段上。因此，可以向带系统的操作员通知损伤事件以及与该损伤事件最近的配置有识别标签的带区段。还可以向操作员通知其他损伤事件信息，诸如损伤事件的带区段(例如所述损伤事件定位在多少带区段之外)和在所述带上的至少一个基准点，以找到所述损伤事件。基准点可以包括产生唯一磁特征标的带区段的区域，例如接头、嵌入的永磁体、具有唯一的磁特征标的其他类型的识别符或者诸如唯一的可视标记的在所述带本身上的其他类型的识别符。可以从传送带图确定这些基准点，并且因此，损伤事件可以被提供到操作员或者技术人员，并且作为蓝图来从所述至少一个基准点和识别标签物理地定位损伤事件。

识别标签还可以包括除了唯一识别号之外的可能有助于定位带区段的信息.例如，识别标签也可以包括制造商、制造日期、品牌名称或者其他识别信息.然后，可以向操作员通知这些识别符，以定位所确定的识别标签的带区段.在一些实施例中，操作员或者技术人员可以使用手持的识别标签阅读器来读取在所述带中的识别标签，以便使用所述识别标签来定位所述带区段.因此，操作员或者技术人员可以基于所确定的识别标签信息来定位所确定的识别标签的带区段(块306).如上所述，操作员或者技术人员可以接收可以在所述带上指示的至少一个基准点(诸如制造商或者品牌信息)，并且使用该基准点来定位具有损伤事件的带区段.可替代地，可以使用诸如序列号、特定标记组和/或其他唯一的可视识别符的唯一识别符来标记所述带，并且操作员或者技术人员可以通过可视识别符基准点来定位带区段.一旦已经定位了带区段，则操作员或者技术人员可以定位在所述带区段上的至少一个基准点(块308).所述基准点一般可以与损伤事件信息包括在一起，并且具备用于确定所述损伤事件在所识别的带区段上的物理位置的识别标签信息(块310).

虽然已经通过描述本发明的一个或多个实施例而说明了本发明，并且已经相当详细地描述了这些实施例，但是它们不意欲将所附的权利要求的范围限制或者以任何方式限定到这样的细节。对于本领域技术人员而言，其他的优点和修改是显而易见的。因此，本发明在其更广的方面不限于所述具体细节、代表性设备和方法以及所示出和描述的说明性示例。因此，在不脱离总的发明构思的情况下，可以脱离这样的细节。

Claims (10)

1.一种用于移动的传送带的监控系统，所述移动的传送带具有多个嵌入的加强绳索和多个沿所述传送带的长度隔开的识别标签，所述系统的特征在于：

标签阅读器，用于从经过所述标签阅读器的所述多个识别标签中检测和识别识别标签的存在；

带监控器，其被配置成检测在所述传送带中的多个磁基准点和损伤事件；以及，

控制单元，其与所述带监控器和所述标签阅读器通信，所述控制单元用于评估所述损伤事件，并且基于所检测和识别的识别标签检测所述损伤事件相对于在所述多个磁基准点中的磁基准点的位置。

2.根据权利要求1的监控系统，其特征在于，所述传送带包括托辊层、构架层和运送层，所述多个绳索设置在所述构架层中，并且所述多个识别标签被嵌入在所述传送带中。

3.根据权利要求1的监控系统，其特征在于，在所述多个磁基准点中的该磁基准点是在多个接头中的接头。

4.根据权利要求1的监控系统，其特征在于所述控制单元还用于确定所述损伤事件的严重程度。

5.根据权利要求4的监控系统，其特征在于，所述控制单元还用于确定所述损伤事件不是严重的损伤事件，并且其特征在于，所述系统还包括：

响应于识别所述损伤事件而提供的警报；以及

显示器，用于向所述监控系统的操作员通知推荐的动作和所述损伤事件的位置。

6.根据权利要求4的监控系统，其特征在于所述控制单元还用于识别所述损伤事件是严重的损伤事件，并且，作为响应，使用所述系统来停止所述传送带的移动，所述系统还包括：

响应于识别所述损伤事件是严重的损伤事件而提供的警报；以及

显示器，用于向所述系统的操作员通知所述损伤事件的位置。

7.根据权利要求1的监控系统，其中，所述带监控器包括：磁体，用于当所述传送带移动时磁化所述传送带的该至少一个绳索；以及传感器阵列，其与所述磁体纵向地隔开，并且被配置成测量所述至少一个绳索的磁场，并且其中，所述控制单元还用于基于所述至少一个绳索的所测量的磁场来识别损伤事件。

8.根据权利要求1的监控系统，其中，所述损伤事件是在所述至少一个绳索中的断裂。

9.一种用于监控传送带系统中的移动的传送带的方法，其特征在于，所述传送带具有多个嵌入的加强绳索和多个识别标签，所述传送带系统具有标签阅读器和带监控系统，所述标签阅读器用于从经过所述标签阅读器的所述多个识别标签中检测和识别识别标签的存在，所述带监控系统用于检测多个磁基准点，所述方法包括：基于在所述多个磁基准点中的磁基准点以及所检测和识别的识别标签来从带图获取在所述移动的传送带上的带位置；

使用带监控系统来扫描所述传送带的绳索；

分析来自被扫描的绳索的数据，以识别在所述传送带中的所述多个绳索中的至少一个绳索的损伤事件；并且

响应于识别所述损伤事件，基于所获取的带位置来确定所述损伤事件的位置。

10.一种用于监控传送带系统中的移动的传送带的方法，其特征在于，所述传送带具有多个嵌入的加强绳索和多个识别标签，所述传送带系统具有：标签阅读器，用于从经过所述标签阅读器的所述多个识别标签中检测和识别识别标签的存在；以及带监控系统，用于检测多个磁基准点，所述方法包括：

基于所述多个磁基准点中的磁基准点以及所检测和识别的识别标签，从校准表中获取下一个识别标签的相关联的时间和距离目标值；

启动与所述时间和距离目标值相关联的时间和距离计数器；

使用所述带监控系统来扫描所述传送带的绳索；

分析来自被扫描的绳索的数据，以识别在所述传送带中的所述多个绳索中的至少一个绳索的损伤事件；并且

响应于识别所述损伤事件，基于所述磁基准点、所检测和识别的识别标签和接下来的识别标签的时间和距离目标值来确定所述损伤事件的位置。

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